中国科学院南京地质古生物研究所发现5.12亿年前花垣生物群 揭开显生宙第一次生物大灭绝的面纱

5亿多年前的寒武纪生命大爆发孕育出地球几乎所有动物门类，但紧随其后的辛斯克大灭绝事件导致无数早期动物消亡。我国科研团队在湖南湘西发现的软躯体化石群——花垣生物群，首次揭示这次大灭绝事件对地球生命系统造成的影响。

地球生命史上的每一次灭绝事件，都标志着生物多样性的巨大损失和生态系统的重大转变。但长期以来，由于缺乏辛斯克大灭绝事件之后的软躯体化石群，因此其对地球生命系统影响如何，一直是未解之谜。

花垣生物群生态复原图（杨定华绘制）

开展花垣生物群化石发掘的中国科学院南京古生物所野外科考队

中国科学院南京地质古生物研究所（以下简称“南京古生物所”）朱茂炎团队和湖南省博物馆、中国地质调查局成都地质调查中心、南京大学、贵州大学、临沂大学等单位科研人员联合，报道了软躯体化石群——“花垣生物群”的发现和科学意义，填补了寒武纪生命大爆发之后关键时段全球顶级软躯体化石群缺失的空白，揭示了显生宙第一次生物大灭绝事件前后全球海洋生态系统的转变。相关研究成果于北京时间1月29日在《自然》（Nature）发表。

花垣生物群的发现始末

转机出现在湘西花垣县。2020年，花垣县石栏镇磨子村在修建机耕道时，暴露出以泥页岩为主的寒武纪地层剖面，为后续化石的发现创造了条件。同年，湖南省博物馆馆员刘琦在该村仁枯坡采集到首批具有科研价值的化石标本，随即联系并邀请中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎院士团队开展合作研究。

研究团队敏锐地意识到这些标本保存状况良好、科研潜力巨大，且其所属的地质时代正值辛斯克事件之后的寒武纪第四期，具有重大研究价值。随即在湘西州各级人民政府支持下，开展了持续五年系统的野外化石发掘工作。

全球寒武纪软躯体生物群的网络分析揭示花垣生物群(HY)与其他生物群的联系

化石主产区位于仁枯坡一处深约12米、长约30米、宽约8米的采坑内。截至目前，已累计采集化石标本超过5万块。在早期采集的8681件动物化石个体中，研究团队已鉴定出153个物种，其中59%为新物种。该生物群展现出极高的门类多样性，涵盖了包括非两侧对称动物在内的16个门一级动物类群。

五项重要科学意义

据中国科学院南京地质古生物研究所曾晗副研究员介绍，此次研究主要揭示了花垣生物群五个方面的科学意义：

化石数量巨大、保存精美、多样性高，是珍贵的寒武纪特异埋藏化石库。

花垣生物群代表性软躯体动物化石：从左至右、从上至下依次为开腔骨、海绵、栉水母、蠕虫、奇虾类、娜罗虫、爬胃虫、被囊动物、分类不明囊状动物

展现了一个复杂的深水动物群落，其生物生活方式多样，形成了包含复杂捕食关系的食物网。

揭示了辛斯克事件对深浅海环境的不同影响：该事件对浅水生物群造成重大打击，但对如花垣生物群所处的深水环境影响相对有限，这与当时浅海大范围缺氧的背景相符。

证明了寒武纪海洋动物存在长距离跨洋扩散：生物群中发现了远在北美布尔吉斯页岩生物群中的代表性分子。

大数据分析表明辛斯克事件是重大转折点：对全球45个寒武纪软躯体化石群的分析显示，事件前后全球海洋动物群落面貌发生了根本性转变。

进一步研究发现，花垣生物群与布尔吉斯页岩生物群联系紧密，二者均生活于外大陆架深水环境。这表明此类深水环境在灭绝事件前后可能扮演了“生物避难所”和“演化创新摇篮”的关键角色。

未来展望与研究价值

中国科学院南京地质古生物研究所赵方臣研究员指出，花垣生物群的发现，不仅填补了辛斯克事件后全球缺乏同时期顶级软躯体化石库的空白，更为科学评估显生宙第一次大灭绝的规模与生态影响提供了关键实证。

国际知名特异埋藏化石专家罗伯特·盖恩斯教授认为，花垣生物群是国际顶级的寒武纪特异埋藏化石群，其研究将极大推动我们对动物门类起源、早期演化以及大灭绝后生物复苏、创新与扩散机制的理解。

朱茂炎院士强调，在当今地球可能正面临“第六次生物大灭绝”的背景下，研究花垣生物群所揭示的第一次大灭绝的过程与机制，对于深刻理解地球生物多样性的演变规律具有极其重要的现实与深远意义。因此，未来有必要进一步加强对花垣生物群的发掘与综合研究力度。

扬子晚报/紫牛新闻记者 徐媛园

通讯员 刘月